Kraft-Wärme-Kopplung - Energieberatung Industrie

Kraft-Wärme-Kopplung

Was versteht man unter Kraft-Wärme-Kopplung?

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) ist die gekoppelte Erzeugung von Strom und Wärme in einer Anlage. Einen Sonderfall stellt die Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK) dar. Hier wird zusätzlich zu elektrischer Energie und Wärme auch noch Kälte erzeugt.

Der Vorteil der  gekoppelten Erzeugung von Strom und Wärme in KWK-Anlagen ist die besonders effiziente Brennstoffausnutzung. Im Vergleich zur getrennten Erzeugung von Strom und Wärme ergeben sich deutlich bessere Wirkungsgrade.

Um diese Technologie stärker zu nutzen und den Ausbau zu beschleunigen, werden KWK-Anlagen durch das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG) und das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gefördert.

Ist KWK auch für mich interessant?

Am wirtschaftlichsten sind KWK-Anlagen dann, wenn sowohl die erzeugte Wärme, als auch der erzeugte Strom im Unternehmen genutzt werden kann. Der Erlös einer KWK-Anlage lässt sich damit aus der genutzten Wärme, dem vermiedenen Strombezug, den Zuschlägen nach dem KWKG/EEG sowie eventuellen Fördermitteln beispielsweise für Wärmespeicher, Wärme- oder Kältenetze ermitteln.

Neben fossilen Brennstoffen kommen bei der gekoppelten Strom- und Wärmebereistellung auch alternative Brennstoffe wie Bioethanol, Holzhackschnitzel oder Pellets zum Einsatz.

KWK-Anlagen für den industriellen Bereich sind:

  • Feuerungsanlagen mit Dampfturbinen (Gegendruckanlagen, Entnahme- und Anzapfkondensationsanlagen)
  • Feuerungsanlagen mit Dampfmotoren
  • (Mikro-)Gasturbinen-Anlagen (mit Abhitzekessel oder mit Abhitzekessel und Dampfturbinenanlage)
  • Verbrennungsmotor-Anlagen (BHKW)
  • Stirling-Motoren
  • Organic Rankine Cycle (ORC)-Anlagen sowie
  • Brennstoffzellen-Anlagen

Was können wir für Sie tun?

Im Rahmen einer der Realisierung vorgeschalteten Machbarkeitsuntersuchung sollten folgende Schritte planerisch und konzeptionell ausgearbeitet werden:

  • Lastganganalyse für Wärme- und Strombedarf
  • Ermittlung von Grundlagen und technischen Rahmenbedingungen
  • Prüfung der technischen Machbarkeit)
  • Einholung von Richtpreisangeboten für wesentliche Anlagenkomponenten
  • Entwurf verschiedener Anlagenkonzepte unter Berücksichtigung der örtlichen Gegebenheiten (Grobdimensionierung der Aggregate)
  • Abschätzen der Wirtschaftlichkeit der Anlagenkonzepte unter Berücksichtigung der individuellen Energiekosten und -abgaben, wie Energiesteuer sowie der Erlöse aus Förderprogrammen
  • Sensitivitätsanalyse zum Einfluss geänderter Energiepreise

Ausgewählte KWK-Projekte

Für diese Industriebetriebe haben wir den Einsatz von BHKWs im Rahmen von Machbarkeitsanalysen untersucht sowie die Projekt- und Genehmigungsplanung durchgeführt und die Umsetzung begleitet.

Referenzen Energieerzeugungskonzepte - Interquell - Energieberatung Großaitingen Wehringen

Interquell GmbH - Großaitingen und Wehringen

Durch die Realisierung einer innovativen Dampferzeugung mit Kraft-Wärme-Kopplung bestehend aus einem konventionellen Dampfkessel mit Mikrogasturbine und Gasturbinen-Abgas-Brenner, Erneuerung der Dampfverteilung mit Reindampferzeuger sowie einer neuen Lüftungsanlage zur Versorgung von Hochhygienebereichen konnten die CO2-Emissionen bilanzierend um fast 20 % reduziert werden.

Referenzen Energieerzeugungskonzepte - Klinikum Garmisch-Partenkirchen - Energieberatung Garmisch-Partenkirchen

​Klinikum Garmisch-Partenkirchen

Bei der Analyse des bestehenden BHKWs ergab sich, dass der Betrieb des Erdgas-BHKWs weiterhin wirtschaftlich ist. Die Verwendung von Biomethan wäre ökologisch sinnvoll, ist aber derzeit nicht wirtschaftlich. Die Erzeugung von Kälte aus dem Absorber ist nur zu empfehlen, wenn die Wärme aus dem BHKW kommt. Zudem wurde jeweils eine Ausschreibung für Strom und Erdgas inkl. Vergabedokumentation durchgeführt.

Referenzen Energieerzeugungskonzepte - Energieekonzept MAN Starachowice - Energieberatung München

MAN Nutzfahrzeuge AG - Polen

Im Rahmen des Projekts konnten Möglichkeiten zur Energieeinsparung im Umfang von mehr als 700.000 Euro pro Jahr aufgezeigt werden. Diese reichen von reinen organisatorischen Maßnahmen bis zu größeren investiven Maßnahmen wie z. B. dem Einsatz eines BHKWs oder der Nachrüstung von Rekuperatoren an den Lackierkabinen.

MAN Türkiye - Energieberatung Türkei Ankara

MAN Türkiye A.S. - Ankara

Im Rahmen des Projekts konnten Möglichkeiten zur Energieeinsparung im Umfang von rund 300.000 Euro pro Jahr aufgezeigt werden. Hervorzuheben sind Maßnahmen wie die energetische Optimierung des Kesselhauses. Durch die Umsetzung der vorgeschlagenen Maßnahmen (Mehrkesselregelung, Kesselwarmhaltung, hydraulischer Abgleich etc.) ließen sich erhebliche Einsparungen erzielen.

Referenzen Energieerzeugungskonzepte - Renolit - Energieberatung München

Renolit Alkor GmbH Kunststoffe - München

Untersucht wurde die technische Machbarkeit und die Wirtschaftlichkeit verschiedener Varianten zur KWK (Kraft-Wärme-Kopplung) bzw. KWKK (Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung). Aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist die Realisierung eines BHKWs in Verbindung mit einer Absorptionskältemaschine sehr interessant. Die Investitionen amortisieren sich spätestens nach 3,3 Jahren.

Rotkreuzklinikum München - Energieberatung München

Rotkreuzklinikum München

Durch die Untersuchung wurden interessante Ansätze zur Reduzierung der Energiekosten ermittelt. So wurde beispielsweise empfohlen, die Sterilisation auf Fremddampfversorgung umzustellen. Der Einsatz eines BHKWs ist wirtschaftlich. Dadurch lassen sich auch die Netzersatzstromkapazitäten erweitern. Der Einsatz von Dükerkälte wurde untersucht, ist aber für das Rotkreuzklinikum unwirtschaftlich.

Wald-Klinikum Gera - Energieberatung Gera

SRH Wald-Klinikum Gera GmbH

Es konnte unter anderem gezeigt werden, dass durch den Einsatz eines Erdgas-Blockheizkraftwerks eine Reduzierung der Wärmegestehungskosten möglich ist. Eine weitere interessante Maßnahme zur Reduzierung der Energiekosten ist das hydraulische Verbinden der beiden Kältenetze, um damit hauptsächlich die effektivere Kältemaschine zur Kälteerzeugung einsetzen zu können.

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